La convergence de l'informatique et de l'informatique de terrain

By Luca Sinigaglia

Dans ce blog, nous explorons le domaine en constante évolution de la convergence des systèmes dans le paysage de l'Internet des objets industriels (IIoT) et proposons des solutions aux nombreux défis qu'il présente.

L'Internet des objets (IoT) fait référence au réseau d'objets physiques rendus «intelligents» avec électronique, capteurs, logiciels et connectivité réseau, permettant à ces objets de collecter et d'échanger des données. Les organisations industrielles ont compris les avantages de l'IoT et ont inventé leur taxonomie, leur caractérisation d'application et leurs cas d'utilisation : l'Internet des objets industriels (IIoT).

La technologie IIoT permet aux organisations d’accéder directement aux données d’installations, de fabrications et aux périphériques industriels distants. A mesure que de plus en plus d'organisations adoptent l'IIoT, la technologie opérationnelle (OT) et la technologie de l'information (IT) convergent.

Technologie opérationnelle (OT)

L'OT se compose de machines, d'équipements physiques, de logiciels et de matériel industriels distants. Les professionnels en technologie opérationnelle se concentrent sur les systèmes utilisés pour la surveillance et le contrôle et maîtrisent les systèmes de contrôleurs logiques programmables (PLC), les unités terminales distantes (RTU), les interfaces homme-machine (HMI), les systèmes de supervision et d’acquisition de données (SCADA) et les technologies informatiques embarquées.

Technologie de l'Information (IT)

L'IT inclue toute utilisation des ordinateurs, du stockage, des périphériques réseau et autres périphériques physiques, de l'infrastructure et des processus pour créer, traiter, stocker, sécuriser et échanger toutes les formes de données électroniques.

Vers la convergence

L'OT a commencé à adopter progressivement des technologies de type IT. Ainsi, la convergence des technologies IT et OT apportera des avantages évidents aux entreprises, incluant une réduction des coûts et des risques, ainsi que des performances et une flexibilité accrues. De plus, des exigences de sécurité de plus en plus strictes poussent vers la collaboration IT / OT.

Les fabricants et leurs fournisseurs industriels reconnaissent que la communication normalisée et la mise en réseau homogène sont essentielles pour les services optimisés, améliorer la visibilité et réduire le coût total de possession. Par conséquent, ils commencent à adopter les technologies de l'information standard, notamment Ethernet et IP, pour les environnements d'automatisation et de contrôle industriels.

Industrial Ethernet fournit une plate-forme commune pour améliorer la fabrication intégrée par ordinateur (CIM) et offre un transfert croisé transparent des données critiques entre les ateliers et les bureaux. Les avantages incluent:

Performances réseau en temps réel pour développer des systèmes déterministes
Sécurité
Fiabilité
Fonctionnalités de gestion et de simplicté d'utilisation
Segmentation logique
Possibilité d'ajouter des technologies innovantes comme la convergence IT / OT

Portée

Le marché de la convergence OT/IT va bien bien plus loin que la connexion d'applications informatiques et d'actifs physiques. Le marché du numérique se concentre spécifiquement sur l’échange entre pairs et la communication entre les activités (y compris les processus et les informations), les personnes et les biens matériels en tant qu’entités égales. La numérisation de chaînes de valeur complexes s'effectue au sein des entreprises, entre entreprises et parfois entre secteurs industriels. La numérisation est plus qu'un marché et constitue une vision pour les futurs modèles intersectoriels avec un degré élevé de technologies numériques et d'automatisation.

Cela signifie que différentes parties doivent collaborer efficacement tout au long du cycle de vie des initiatives industrielles. Pour se démarquer et montrer plus de valeur, les entreprises tentent de créer les meilleures alliances et partenariats dans l’écosystème.

Pour les décideurs techniques OT, les solutions prioritaires sont les suivantes:

Sécurité
La solution ne doit causer ni blessure ni mort, ne doit pas mettre le public ou l'environnement en danger.
Performance
La solution doit prendre en charge la disponibilité opérationnelle de l'installation de production.
Sécurité
Souvent une moins grande priorité, car la plupart des systèmes OT sont physiquement séparés des systèmes informatiques et autres systèmes connectés.
Coût
Le capital vient à une prime et les coûts supplémentaires doivent ajouter une valeur claire, comprise par le directeur de l'usine.

Pour les décideurs techniques IT, les priorités sont typiquement les suivantes:

Sécurité et confidentialité
Les informations professionnelles et personnelles doivent être gardées en sécurité en permanence.
Performance
Capacité à satisfaire les exigences de communication en temps réel des systèmes d'automatisation et de contrôle industriels.
Disponibilité
La possibilité de limiter l'impact sur les opérations de mise à niveau ou de maintenance de la solution et la fiabilité des fonctionnalités d'infrastructure du réseau à prendre en charge les pannes avec un impact minimal.
Gestion
Facilité de configuration, de maintenance et de réparation de la solution.
Compatibilité
Comment l'infrastructure de réseau prend en charge différents types de communications industrielles et les périphériques, les contrôleurs, les interfaces homme-machine (IHM) et les applications déjà en utilisation.
Simplicité d'intégration
Pas seulement avec les applications de l'entreprise, mais également la ficilité d'intégrer de façon sécurisée intégrer l'expertise à distance ou de fournisseurs.
Souplesse
La capacité à s’appuyer sur du matériel standard courant fourni par un certain nombre de fournisseurs et reposant sur une expertise commune (souvent trouvée dans département de l'IT).

Considérations pour une convergence réussie IT / OT

Sécurité
- Utilisez le (Software-Defined Network / SDN) pour une orchestration personnalisée et une sécurité intelligente ou des solutions d'automatisation prêtes à l'emploi pour un coût de déploiement minimal :
  - La sécurité des systèmes de contrôle et d’automatisation industriels garantit la disponibilité et l’intégrité contre les cybermenaces.
  - IEC 62443 : meilleures pratiques pour la sécurité des réseaux et des systèmes, afin de garantir que le processus de spécification, de mise en œuvre et d'évaluation a été mené de manière rigoureuse.
  - Prise en charge de plusieurs VLAN dynamiques
Fiabilité et résilience
- Intégration de la résilience du réseau des technologies de l'information et de la communication (TIC) avec récupération rapide des erreurs (~50 ms)
- Température de fonctionnement étendue
Réduction des coûts globaux (CAPEX)
- Construisez vos réseaux convergés IT / OT, en éliminant les contrôles redondants inutiles de l'infrastructure réseau, tels que les conduits, les câbles, les commutateurs et les onduleurs, ce qui simplifiera ensuite l'interopérabilité et la conformité à la sécurité.
Facilité de gestion, réduction des coûts opérationnels (OPEX)
- Exploiter une plate-forme de gestion unifiée pour le provisionnement et la surveillance
Intégration simple et compatibilité aves les standards
- Utilisez des périphériques réseau basés sur des standards pour:
  - Commutation de niveau 2 et de niveau 3 de haute performance
  - Capacité de routage, intégrant les plus répandues sur les réseaux IPv4 / IPv6 tels que BGP, ECMP, OSPF, PIM, RIP
  - Prise en charge étendue du groupe de multidiffusion
- Protocoles industriels pour l'intégration avec les outils déjà en place pour la gestion d'usine :
  - PROFInet NRT/RT
  - Protocole de redondance des médias (MRP)
  - Modbus / TCP

Opportunités pour la convergence IT / OT

L'IoT (Internet des Objets) crée de nouvelles opportunités de convergence dans tous les secteurs d'activité pour transformer les modèles commerciaux existants et les industries verticales et créer de nouvelles efficiences et opportunités pour les technologies perturbatrices. Selon les industries, la convergence peut s’appliquer aux usines de fabrication, à la gestion des installations, aux grands magasins, aux avions ou même aux chambres d’hôpitaux et aux services municipaux, comme la collecte des déchets. Nombre de ces applications, telles que le traitement de l'eau, la production d'électricité et la vidéosurveillance en temps réel, nécessitent une qualité de service (QoS) et des débits de données élevés, ce qui nécessitera une infrastructure de réseau sophistiquée pour transporter avec fiabilité les données collectées.

La sécurité est essentielle au succès ou à l'échec des marchés de l'loT et l'IIoT. Récemment, les failles critiques identifiées au cœur d’Internet, telles que la vulnérabilité Heartbleed, ont mis en évidence les faiblesses de l’ingénierie. Les attaques réussies dans les machines à machine industrielles (M2M), telles que Stuxnet, ont mis en évidence des aspects de la cyberguerre qui étaient jusqu'alors dissimulés.

Conclusion

Les industries ont développé et géré les OT et les IT en tant que domaines différents avec des autorités et des responsabilités différentes, en maintenant différentes technologies, normes, protocoles, modèles de gouvernance et unités organisationnelles. Néanmoins, l'OT adopte progressivement des technologies de type IT, en raison des avantages d'une prise de décision améliorée avec un accès aux données en temps réel, une réduction des coûts et des risques.

Pour obtenir ces avantages, les stratégies IT et OT doivent être harmonisées, la sécurité et les données doivent être gérées de manière centralisée, et les ressources doivent être redéfinies afin de fusionner les exigences des deux disciplines. Grâce à une convergence réussie IT / OT, les entreprises peuvent exploiter le potentiel caché de leur chaîne d'approvisionnement en rationalisant les processus et en augmentant la transparence des données.

Les sources de données proviendront d’une grande variété de sources, intégrant les sources internes traditionnelles d’entreprise, l'IT et systèmes connexes, les capteurs, les périphériques connectés à Internet, les sources de médias sociaux externes et d’autres éléments de données structurés et non structurés. Le regroupement de ces sources pour analyse fournira une base pour un suivi, une analyse et un contrôle plus complets des activités, tout en augmentant l'efficacité.

Les entreprises n’ont pas toutes les compétences pour relever les défis associés à l’Internet des objets, donc la participation à des alliances, des partenariats commerciaux et technologiques est une nécessité. Allied Telesis poursuit ces opportunités en ajoutant notre compétence informatique (IT) essentielle aux écosystèmes. Nous tirons parti de notre expertise en matière de réseau pour offrir des communications fiables et aider à l'intégration de divers systèmes d'automatisation et de connexions à des myriades d'appareils dotés de capteurs.